基于兴趣驱动的大学一年级新生创新实践能力培养模式研究.pdf
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1、Jul.JOURNALOFMACHINEDESIGN20232023年月No.7Vol.40机设计第40 卷第7 期械基于兴趣驱动的大学一年级新生创新实践能力培养模式研究*曾志,敖三三,姜海,孙锐,彭倍,杨立军2(1.电子科技大学机械与电气工程学院,四川成都611731;2.天津大学材料科学与工程学院,天津300350)摘要:随着“新工科”课程体系建设的不断完善,“始于新生、贯通四年”的新工科创新实践能力培养模式凸显重要。大学一年级是培养科学素养和创新意识的关键阶段,也是目前“新工科”课程体系建设中较为薄弱的环节之一。文中通过深入剖析大学一年级新生的学习特点,提出基于兴趣驱动的一年级新生创新实
2、践能力培养模式,组建交又学科背景下的导师团队,设计融合前沿科学技术的项目,建立学生创新实践培养平台,进一步完善考核模式与成绩评价标准,形成“基础层”“提高层”和“项目层”多环节课外创新实践体系,通过“唤起好奇”进而“激发潜能”,提升一年级新生的创新思维和能力。关键词:兴趣驱动;一年级新生;创新实践;创新思维中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:10 0 1-2 35 4(2 0 2 3)0 7-0 17 1-0 6Research on the cultivation model of innovative practice ability forfreshmen based on an
3、 interest-driven approachZENG Zhi,AO Sansan?,JIANG Hai,SUN Rui,PENG Bei,YANG Lijun(1.School of Mechanical and Electrical Engineering,University of Electronic Science andTechnology of China,Chengdu 611731;2.School of Materials Science and Engineering,Tianjin University,Tianjin 300350)Abstract:With th
4、e continuous improvement of the“Emerging Engineering curriculum system,it is particularly importantto cultivate the freshmen to the seniors with the abilities of innovation and practice.The first year serves as the key stage tocultivate scientific literacy and innovation consciousness,which is also
5、the weak link in the“Emerging Engineering curriculumsystem.In this article,according to the characteristics of the freshmen,efforts are made to propose an interest-driven model forcultivating the freshmen with the abilities of innovation and practice,setting up the supervisor team with cross-discipl
6、inary back-grounds,carrying out the projects with cutting-edge science and technology,establish the platform of cultivating innovation andpractice,improve the assessment model and performance evaluation criteria,as well as form a multi-stage system of extracurricu-lar innovation and practice at the“
7、basic“advanced and“project levels.Eventually,by“arousing curiosity and“stimula-ting potential,the freshmen enjoy a higher standard of innovative thinking and abilities.Key words:interest-driven model;university freshmen;innovation and practice;innovative thinking“新工科”教育作为“卓越工程师教育培养计划2.0的核心,是对高校传统工科专
8、业的升级改造,也是主动应对新一轮科技革命和产业变革的国家战略教育部于2 0 17 年提出中国高等工程教育改革“三部*收稿日期:2 0 2 3-0 3-11;修订日期:2 0 2 3-0 6-15基金项目:电子科技大学“一年级新生课外创新实践项目计划”(2 0 2 1SJP02);电子科技大学师德建设示范项目172机计第40 卷第7 期设械曲”,全力发展“新工科”工程教育的中国新模式2 近年来,天津大学、哈尔滨工业大学和上海交通大学等高校在工科专业进行全新的项目式课程体系建设,实施惠及全体学生的系统性和全覆盖性的新工科教育改革,破解工程教育共性问题3-5。大多数学校通过创新课程体系设计与系列创新
9、实践项目,在大二、大三年级设置专业能力提升项目课程和综合设计项目课程,并在大四阶段开设多学科集成挑战性课程,运用多课程、多领域知识和团队协作渐进式提高学生解决复杂工程问题的能力,持续激发学生学习与创新潜能,形成持久内驱力和学习能力。值得注意的是,大学一年级新生存在诸如开设课程多、课外时间少和缺乏专业知识等学习特点6-8 ,上述计划和课程难以在大学一年级阶段中推广,导致新生实践创新能力培养成为“始于新生、贯通四年、逐级挑战”的新工科培养体系中的薄弱环节。针对大学一年级新生创新实践能力培养的短板,坚持以“唤起好奇、激发潜能”为核心,将大学一年级新生的学习兴趣和主动性调动起来,使学生逐步树立系统性地
10、构思、设计、实现和运作的思想,通过尝试解决有价值的工程问题,进一步引导大学一年级新生养成创新和创造的惯性思维,提高学生对自已专业的认知,进一步培养学生的自主学习能力、实践动手能力和合作交流能力。1大学一年级新生的学习特点新工科建设的发展思路明确表明,大学一年级是启发学生创新与创造思维的重要时期,这一时期不仅是基础知识积累的重要阶段,更是培养创新精神和养成创新习惯的黄金时期,成为造就具有科学探索精神的创新型复合人才的突破点。欧美发达国家利用成熟的经济和技术优势,在大学一年级阶段就将创新实践教学放到了很高的位置,十分注重培养有想法、有能力和有兴趣的工程应用型人才,例如,FH(应用研究,项目开发与教
11、学)人才培养模式、CBE(以能力培养为中心)教育模式、“三明治(实践一学习一实践)教育模式等9-10 。传统观点认为大学一年级应该以学习基础知识为主,努力将通识课程基础打牢就足够了,而往往忽略了这个对学生创新思维的重要启发阶段。在以认知为主要目的的基础课程教学过程中,学生长期处于被动式参与状态,容易导致主动探索意识和好奇心的缺失,从而严重制约创新意识和实践能力的养成,甚至部分学生在还未进人正式专业学习前就失去了学习兴趣,更谈不上新工科人才的培养。结合对新工科人才培养的新需求,通过对大学一年级新生的调查分析,发现大学一年级新生具有以下学习特点:(1)学习动力不足部分一年级新生经过长时间的应试教育
12、,出现报复式放松、沉迷游戏和放飞自我的状态,失去了学习动力,同时,部分新生依然采用应试教育思维应对大学课程,对学习抱有畏难情绪,早早失去了好奇之心和学习兴趣;(2)自我管理能力弱一年级新生进人大学以后,他律应该转为自律。但由于缺乏详细的学习目标和规划辅导,一些学生对大学生活充满困惑,没有方向感,自我管理能力、人际交往能力和团队协助的能力严重不足,从而浪费了大量宝贵的时间;(3)创新实践活动有效时间少目前,大部分基础课程和通识教育课程被安排在一年级阶段,导致学生创新实践活动有效时间大大缩短,大学一年级新生将大量时间专注于基础理论课程学习,对专业、科研的认识范然,实践动手能力薄弱,在后续创新实践过
13、程中容易遇难而退。2大学一年级新生创新实践能力培养模式探究基于以上特点,大学一年级新生实践创新能力培养目标较难确定,传统的人才培养模式并不适合大学一年级新生,这也是导致新工科体系下的项目式课程难以在大学一年级开展推广的主要原因。因此,探索工科类大学一年级新生创新实践能力培养的新模式,坚持以“唤起好奇、激发潜能”为核心,采用工程科研类项目/课题进行引导,组建高层次人才导师团队,把一年级新生的学习兴趣和主动性调动起来,养成创新、创造的思维和习惯,体验团队协作并积累实践经验,了解什么是科学研究,进一步衔接大学二、三、四年级的项目课程体系1732023年7 月曾志,等兴趣驱动的大学一年级新生创新实践能
14、力培养模式研究2.1培养模式总体设计基于兴趣驱动的大学一年级新生创新实践能力的培养模式从项目的选题人手,将工科类科研项目和前沿技术融为一体,为学生创新实践培养提供平台和训练项目支撑。组建具有交叉学科背景的复合型导师团队,形成“基础层”“提高层”和“项目层”的多环节课外创新实践体系。这一体系的核心目标是唤起学生的好奇和激发学生的潜能。因此,建设了有特色的大学一年级创新实践能力培养模式,如图1所示多环节课外创新实践体系三大基础层提高层项目层环节融合工科领域科研项目和前沿技术环节激发科研兴趣掌握必备技能沉漫式研究休验日的具体参观开展观摩参与学习使用掌握学术科研验证分析撰写举措实验科普科研科研科研专业
15、专业交流操作研究试验科研室讲座活动活动技能仪器软件活动能力方案过程报告“基础层”环节:培养学生的探索精神达成日标“提高层”环节:培养学生的科学素养“项旧层”环节:培养学生的创新意识图1大学一年级新生工程教育及创新素质培养体系(1)“基础层 环节针对大学一年级新生学习动力不足的问题,在科研兴趣小组中,为学生设立明确的学习目标,并与其共同制订可行的计划。同时,设置一些激励机制,如奖励学习成果突出的学生,或者组织参观实验室、参加科普讲座等手段,以激发学生的学习兴趣和动力。在科研活动中,导师或研究生给予学生积极的指导和反馈,鼓励其在科研过程中积极表现,增强学生的自信心和学习动力,激发其更多地参与科研活
16、动;营造积极、合作的学习氛围,组织定期的讨论会、研讨会或分享会,让学生有机会展示和交流自已的成果和心得,从而激发其学习热情和动力,让科研兴趣小组逐渐了解科研过程,培养学生的科研思维目标:科研兴趣小组通过进人实验室的“好奇心”,激发出科研兴趣,在积极的学习氛围中获得激励和支持,同时,能够从导师和研究生的指导中受益,培养出对科研的兴趣和动力,通过一系列科研活动,培养学生的科研探索精神(2)“提高层 环节针对大学一年级新生自我管理能力弱的问题,科研兴趣小组将进一步深入参与导师的科研活动,通过制订明确的学习计划,学会合理安排时间和任务优先级。导师可以教授学生时间管理技巧,如制订每日/每周任务清单、设定
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